Isi
- Metabolisme Seluler
- Apa Proses Metabolisme Sel?
- Enzim: Dasar-Dasarnya
- Respirasi Seluler pada Eukariota
- Metabolisme pada Tumbuhan: Fotosintesis
- Metabolisme pada Prokariota
- Fermentasi Asam Laktat
- Seperti Apa Metabolisme Sel dalam Berbagai Jenis Prokariota?
- Anabolik vs Katabolik
Sel membutuhkan energi untuk pergerakan, pembelahan, multiplikasi dan proses lainnya. Mereka menghabiskan sebagian besar masa hidupnya dengan fokus untuk mendapatkan dan menggunakan energi ini melalui metabolisme.
Sel prokariotik dan eukariotik bergantung pada jalur metabolisme yang berbeda untuk bertahan hidup.
Metabolisme Seluler
Metabolisme sel adalah serangkaian proses yang terjadi pada organisme hidup untuk mempertahankan organisme tersebut.
Dalam biologi sel dan biologi molekuler, metabolisme mengacu pada reaksi biokimia yang terjadi di dalam organisme untuk menghasilkan energi. Penggunaan metabolisme metabolisme sehari-hari atau gizi mengacu pada proses kimia itu terjadi di tubuh Anda ketika Anda mengubah makanan menjadi energi.
Meskipun istilahnya memiliki kesamaan, ada juga perbedaan. Metabolisme penting untuk sel karena proses menjaga organisme tetap hidup dan memungkinkan mereka untuk tumbuh, bereproduksi atau membelah.
Apa Proses Metabolisme Sel?
Sebenarnya ada beberapa proses metabolisme. Respirasi seluler adalah jenis jalur metabolisme yang memecah glukosa untuk membuat adenosin trifosfat, atau ATP.
Langkah-langkah utama respirasi seluler pada eukariota adalah:
Reaktan utama adalah glukosa dan oksigen, sedangkan produk utamanya adalah karbon dioksida, air dan ATP. Fotosintesis dalam sel adalah jenis jalur metabolisme lain yang digunakan organisme untuk membuat gula.
Tumbuhan, alga dan cyanobacteria menggunakan fotosintesis. Langkah utama adalah reaksi yang bergantung pada cahaya, dan siklus Calvin atau reaksi yang tidak tergantung cahaya. Reaktan utama adalah energi cahaya, karbon dioksida dan air, sedangkan produk utamanya adalah glukosa dan oksigen.
Metabolisme pada prokariota dapat bervariasi. Jenis dasar jalur metabolisme termasuk heterotrofik, autotrofik, fototropik dan chemotrophic reaksi. Jenis metabolisme yang dimiliki seorang prokariota dapat memengaruhi tempat tinggalnya dan bagaimana ia berinteraksi dengan lingkungan.
Jalur metabolisme mereka juga berperan dalam ekologi, kesehatan manusia dan penyakit. Misalnya, ada prokariota yang tidak dapat mentolerir oksigen, seperti C. botulinum. Bakteri ini dapat menyebabkan botulisme karena tumbuh dengan baik di daerah tanpa oksigen.
Artikel terkait: 5 Terobosan Terbaru Yang Menunjukkan Mengapa Penelitian Kanker Sangat Penting
Enzim: Dasar-Dasarnya
Enzim adalah zat yang berperan sebagai katalis untuk mempercepat atau membawa reaksi kimia. Sebagian besar reaksi biokimia pada organisme hidup bergantung pada enzim untuk bekerja. Mereka penting untuk metabolisme sel karena mereka dapat mempengaruhi banyak proses dan membantu memulai mereka.
Glukosa dan energi cahaya adalah sumber bahan bakar paling umum untuk metabolisme sel. Namun, jalur metabolisme tidak akan bekerja tanpa enzim. Sebagian besar enzim dalam sel adalah protein dan menurunkan energi aktivasi untuk memulai proses kimia.
Karena sebagian besar reaksi dalam sel terjadi pada suhu kamar, mereka terlalu lambat tanpa enzim. Misalnya, selama glikolisis dalam respirasi seluler, enzim piruvat kinase memainkan peran penting dengan membantu mentransfer gugus fosfat.
Respirasi Seluler pada Eukariota
Respirasi seluler pada eukariota terjadi terutama pada mitokondria. Sel-sel eukariotik bergantung pada respirasi sel untuk bertahan hidup.
Selama glikolisis, sel memecah glukosa dalam sitoplasma dengan atau tanpa oksigen. Ini membagi molekul gula enam karbon menjadi dua, molekul piruvat tiga karbon. Selain itu, glikolisis membuat ATP dan mengubah NAD + menjadi NADH. Selama oksidasi piruvat, piruvat memasuki matriks mitokondria dan menjadi koenzim A atau asetil KoA. Ini melepaskan karbon dioksida dan membuat lebih banyak NADH.
Selama siklus asam sitrat atau Krebs, asetil CoA bergabung dengan oksaloasetat untuk membuat garam sitrat. Kemudian, sitrat mengalami reaksi untuk menghasilkan karbon dioksida dan NADH. Siklus ini juga membuat FADH2 dan ATP.
Selama fosforilasi oksidatif, itu rantai transpor elektron memainkan peran penting. NADH dan FADH2 memberikan elektron ke rantai transpor elektron dan menjadi NAD + dan FAD. Elektron bergerak ke bawah rantai ini dan membuat ATP. Proses ini juga menghasilkan air. Mayoritas produksi ATP selama respirasi seluler ada pada langkah terakhir ini.
Metabolisme pada Tumbuhan: Fotosintesis
Fotosintesis terjadi pada sel tanaman, beberapa ganggang dan bakteri tertentu yang disebut cyanobacteria. Proses metabolisme ini terjadi dalam kloroplas berkat klorofil, dan menghasilkan gula bersama dengan oksigen. Itu reaksi tergantung cahaya, ditambah siklus Calvin atau reaksi bebas-cahaya, adalah bagian utama fotosintesis. Ini penting untuk kesehatan planet secara keseluruhan karena makhluk hidup bergantung pada tanaman oksigen.
Selama reaksi tergantung cahaya dalam membran tilakoid kloroplas, klorofil pigmen menyerap energi cahaya. Mereka membuat ATP, NADPH dan air. Selama Siklus Calvin atau reaksi cahaya-independen dalam stroma, ATP dan NADPH membantu membuat gliseraldehida-3-fosfat, atau G3P, yang akhirnya menjadi glukosa.
Seperti halnya respirasi seluler, fotosintesis bergantung pada redoks reaksi yang melibatkan transfer elektron dan rantai transpor elektron.
Ada berbagai jenis klorofil, dan jenis yang paling umum adalah klorofil a, klorofil b dan klorofil c. Sebagian besar tanaman memiliki klorofil a, yang menyerap panjang gelombang cahaya biru dan merah. Beberapa tanaman dan ganggang hijau menggunakan klorofil b. Anda dapat menemukan klorofil c dalam dinoflagellata.
Metabolisme pada Prokariota
Tidak seperti manusia atau hewan, prokariota bervariasi dalam kebutuhan mereka akan oksigen. Beberapa prokariota dapat hidup tanpanya, sementara yang lain bergantung padanya. Ini berarti mereka mungkin memilikinya aerobik (membutuhkan oksigen) atau anaerob metabolisme (tidak membutuhkan oksigen).
Selain itu, beberapa prokariota dapat beralih di antara dua jenis metabolisme tergantung pada keadaan atau lingkungan mereka.
Prokariota yang bergantung pada oksigen untuk metabolisme adalah aerob wajib. Di sisi lain, prokariota yang tidak bisa ada dalam oksigen dan tidak membutuhkannya mewajibkan anaerob. Prokariota yang dapat beralih antara metabolisme aerob dan anaerob tergantung pada keberadaan oksigen anaerob fakultatif.
Fermentasi Asam Laktat
Fermentasi asam laktat adalah jenis reaksi anaerob yang menghasilkan energi untuk bakteri. Sel-sel otot Anda juga memiliki fermentasi asam laktat. Selama proses ini, sel membuat ATP tanpa oksigen melalui glikolisis. Proses mengubah piruvat menjadi asam laktat dan membuat NAD + dan ATP.
Ada banyak aplikasi dalam industri untuk proses ini, seperti produksi yogurt dan etanol. Misalnya saja bakteri Lactobacillus bulgaricus membantu menghasilkan yogurt. Bakteri memfermentasi laktosa, gula dalam susu, untuk membuat asam laktat. Ini membuat susu membeku dan mengubahnya menjadi yogurt.
Seperti Apa Metabolisme Sel dalam Berbagai Jenis Prokariota?
Anda dapat mengkategorikan prokariota ke dalam kelompok yang berbeda berdasarkan metabolisme mereka. Jenis utama adalah heterotrofik, autotrofik, fototrofik dan chemotrophic. Namun, semua prokariota masih membutuhkan beberapa jenis energi atau bahan bakar untuk hidup.
Prokariota heterotrofik mendapatkan senyawa organik dari organisme lain untuk mendapatkan karbon. Prokariota autotrof menggunakan karbon dioksida sebagai sumber karbonnya. Banyak yang dapat menggunakan fotosintesis untuk mencapai hal ini. Prokariota fototrofik mendapatkan energi dari cahaya.
Prokariota chemotrophic mendapatkan energi dari senyawa kimia yang mereka hancurkan.
Anabolik vs Katabolik
Anda dapat membagi jalur metabolisme menjadi anabolik dan katabolik kategori. Anabolik berarti mereka membutuhkan energi dan menggunakannya untuk membangun molekul besar dari yang kecil. Katabolik berarti bahwa mereka melepaskan energi dan memecah molekul besar untuk membuat yang lebih kecil. Fotosintesis adalah proses anabolik, sedangkan respirasi seluler adalah proses katabolik.
Eukariota dan prokariota bergantung pada metabolisme sel untuk hidup dan berkembang. Meskipun proses mereka berbeda, mereka berdua menggunakan atau menciptakan energi. Respirasi seluler dan fotosintesis adalah jalur paling umum yang terlihat dalam sel. Namun, beberapa prokariota memiliki jalur metabolisme berbeda yang unik.
Konten terkait: